智能建筑中的節能技術研究

張興超，王 陸

（昆明理工大學津橋學院電氣與信息工程學院，云南昆明 650106）

0 引言

現代科技的進步與經濟的飛速發展使人們對工作、生活環境提出了更高的要求，也促進了智能建筑的產生。智能建筑是以建筑物為平臺，由建筑、控制、計算機、通信等4大技術構成的新型現代化樓宇。此種建筑形式能夠集結構、系統、服務、管理及其優化組合為一體，向人們提供安全、高效、便捷、節能、環保、健康的建筑環境；是一種以樓宇自動化系統為主的高耗能建筑結構。因此，節能、環保就成為了影響其可持續發展的關鍵因素；智能建筑的節能技術研究和推廣應用也就變得十分重要。

1 建筑能耗的構成與建筑節能

（1）建筑能耗主要包括建筑材料生產、加工、運輸能耗，施工過程能耗、建筑物管理運行能耗，以及建筑廢物拆除能耗能等。其中由照明、采暖通風空調和其他儀器設備造成的建筑物運行能耗占到了整個建筑能耗的絕大部分。因此，建筑節能應突出建筑物整個生命周期的節能形式，特別是減少建筑設備運行能耗；而非只強調建筑物建造過程中的一次性節能。

（2）智能建筑主要包括2種形式，一是以寫字樓、醫院、機場、體育館等公共建筑為主的智能大廈，主要能耗為照明和采暖通風空調設備；二是以住宅為主的智能化小區，主要能耗為采暖空調設備。根據《公共建筑節能設計標準》對智能大廈這一耗能主體進行建筑設計，可實現智能建筑的有效節能。

2 智能建筑節能存在的問題

當前智能化節能技術在我國建筑工程中取得了飛速發展和廣泛應用，但由于一些智能建筑節能技術還處于起步階段，仍然存在諸多問題，主要表現在6個方面。

（1）智能建筑建造過程中，為了控制建造成本而忽視建筑的節能性能，未采用節能技術和材料，從而造成建筑物交付使用后的更多能源消耗。

（2）智能建筑中的照明、中央空調、監控等設備長期不停歇運轉，造成嚴重的資源浪費和環境光污染。

（3）對智能建筑的節能系統認識不足，使智能化系統的利用率較低，造成設備資源和能源的雙重浪費。

（4）智能建筑的工程技術人員不足、管理制度不健全、缺乏科學的控制方式等，造成設備不能按設計目標合理運行，未能達到最優的節能效果。

（5）在智能建筑的電氣設計過程中，未能充分認識到電氣節能技術的重要性，導致電氣節能系統設計和運行的困難。

（6）缺乏配套的智能建筑電氣節能設備和設施，使建筑節能控制系統運行效率低下，造成大量的電能損耗。

3 智能建筑的節能措施

與普通建筑相比，智能建筑具有較好的自動控制與信息處理特性，該特性也是實現節能控制的主要途徑和手段。通過對智能建筑設備的合理控制，可以協調利用各種能源，從而實現智能建筑的最佳節能效果。綜合分析智能建筑的節能問題，現階段的節能措施主要有5種。

（1）太陽能技術的應用。通過太陽能集熱器將太陽輻射產生的熱能用于供熱、采暖、空調及熱力發電等。其中太陽能熱水器和熱水系統是太陽能熱利用的最大產業，且節能效果較為突出。另外，集發電、隔熱、安全和裝飾于一體的節能環保型太陽能建筑，能夠體現智能化、人性化的建筑理念，已成為了智能建筑的一個主要發展方向，具有廣闊的應用前景。

（2）采暖通風空調節能。作為智能建筑中的主要組成部分，采暖通風空調控制系統通過對空調、冷熱源及熱風等機組的控制，實現建筑物內工作生活環境的舒適和空氣品質的優良。其節能方式主要有2種：一是加強設備的能源利用率；二是對采暖空調進行合理分區，并利用中央空調監控室內的軟件監視建筑物各區熱負荷，動態調節溫度。

（3）照明系統節能。智能照明系統是為現代化建筑提供健康舒適環境的一種重要手段，在智能建筑的照明設計中應盡可能考慮節能環保的要求。在照明系統設計時，遵循的照明節能原則主要有4項：一是盡量選擇自然光或太陽能的照明方式；二是選擇效率高的燈具或在照明系統中加裝照明節電控制裝置；三是科學合理布置燈具，提高電能利用率，減少能源消耗；四是利用智能照明控制系統調節燈具開關及亮度。

（4）智能化小區熱環境技術應用。使用清潔能源和綠色能源作為智能建筑小區的熱源，并根據用戶需求利用智能計量收費系統實現熱量的分戶調節和計量。從而減少熱能浪費，實現智能化小區采暖過程中的有效節能。另外，有條件的用戶還可采用家庭式中央空調系統解決采暖、制冷及生活熱水等的一體化供應問題。該系統具有操作簡便、經濟節能、舒適性強等優點。

（5）供配電系統節能。該系統的節能方法主要有3種形式：一是將變電所盡可能靠近負荷中心，減少線路電壓損失、提高供電質量；二是根據建筑物供電距離、負荷容量和用電設備分布特點等合理設計供配電系統，并選擇供電電壓、供電線路和導線截面積等；三是供配電系統設計時充分考慮三相負荷平衡問題，采用容抗平衡法、移相平衡法等改善系統以減少電能的多余損耗。

4 結語

科技的發展導致能源緊張，這使得節能環保成為了智能建筑未來發展的必然趨勢。智能建筑節能是一種綜合性的系統工程，工程技術人員應對各種節能技術有全面的認識，樹立全方位節能意識，實現可持續發展。在建筑智能化過程中進行節能技術革新，推動各項節能措施的實施和應用，從而實現智能建筑的有效節能。